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氣體壓力的測量與實(shí)驗(yàn)


化學(xué)家 / 2018-06-04

    大氣(氣體混合物)的壓力可以用一個簡單的汞大氣壓計來測量(圖10-2)。這樣一種儀器可以如下來制作:在一支長度約80厘米一端封閉的玻璃管中充入汞后倒置放在一杯汞中。在管內(nèi)的汞降落到使得杯內(nèi)汞液面上所受空氣的壓力剛好能夠支撐住管內(nèi)的汞柱。于是空氣的壓力就可以用汞柱的高度來衡量,它是管內(nèi)汞液面和敝口容器中汞液面之間的垂直距離(壓力是作用于單位面積上的力,例如磅/平方英寸)。由于常用汞大氣壓計來測量壓力,

汞大氣壓計和U型汞壓力計

     一種汞氣壓計可以由一支U形管組成,它的一端封閉和另一端通向大氣或連接到充裝氣體的容器上(圖10-3)。在這種類型的壓力計中大氣或其宅氣體的壓力等于一段汞柱的壓力,這段汞柱的高度是管子兩壁內(nèi)汞液面之間的距離(圖中的ん)。

    大氣壓力隨著離海平面的高度和氣候變化而發(fā)生變化。隨著高度的升高,空氣比較稀薄,因而壓力變低。在20,00英尺高度的大氣壓約為海平面大氣壓的一半,因?yàn)榧s有全部大氣的一半是在此高度以下的??蓴y帶的無液大氣壓計(圖10-4)表

無液大氣壓計的圖

面刻度以英尺為單位可用于測量高度。登山運(yùn)動員和航空駕駛員用這種氣壓計來測定離海平面的高度。

    在緯度45°的海平面上大氣的平均壓力可以支撐760毫米高的汞柱。于是在緯度45°處的平均海平面壓力就是760毫米汞

柱高,常常把它叫叫做1大氣壓。

    國際單位系統(tǒng)(SI)建議使用的壓力單位是巴( Pascal,縮寫Pa),它是以力的牛頓單位為基礎(chǔ)的。一個牛頓N,是作用1秒鐘能使1千克質(zhì)量得到速度1米/秒的力。因此,牛頓是以單位千克·米/秒2或千克米·秒-2來表示的。由于壓力是施于單位面積上的力,壓力可以表示為牛頓/平方米,這個單位被叫做巴。因此,

Pa=牛頓/米2=千克?米?秒-2/米2=千克?秒-2米=千克·秒-2米·-1

 


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